[发明专利]含铬生铁金相腐蚀剂及金相组织显示方法

说明书

本发明涉及含铬生铁金相腐蚀剂及金相组织显示方法，属于铬系合金检测技术领域。本发明解决的技术问题是目前还没有有效的含铬生铁的金相制备及显示方法。本发明公开的金相腐蚀剂以体积百分比计包括3％～8％的硝酸，余量为无水乙醇，金相组织显示方法是将含铬生铁经切割、镶样、表面处理获得光亮无划痕的待腐蚀面，用金相腐蚀剂对待腐蚀面进行腐蚀，然后清洗风干得到待检测金相试样，最后在金相显微镜下进行金相观察和分析。本发明操作方法简单，重复性好，能高效显示含铬生铁的金相组织，高铬相和基体相界限分明，为指导含铬生铁的冶炼、冷却、破碎等环节工艺参数控制和产品偏析检测提供了依据。

技术领域

本发明属于铬系合金检测技术领域，具体涉及含铬生铁的金相腐蚀和显示方法。

背景技术

当前碳热还原铬铁矿冶炼铬铁合金的产品主要是高碳铬铁，通常采用高铬含量和高铬铁比的铬铁矿为主要原料进行冶炼。但是，随着全球高铬含量和高铬铁比的铬铁矿逐渐消耗，低铬含量和低铬铁比的铬铁矿或铬渣在铬资源中所占比例逐渐增大。为充分利用低铬含量和低铬铁比的铬资源，通过高炉、电阻炉或电弧炉等反应器利用低铬含量和低铬铁比的铬铁矿或铬渣可生产出Cr含量为5％～50％的含铬生铁，这种含铬生铁可作为一种国标级铬铁合金 (Cr≥55％)的替代品添加到钢液或铸铁中进行合金化，对含铬钢和含铬铸铁的冶炼有着降本增效的实践意义，在钢铁行业中有巨大的潜在利用价值。而且，攀枝花高铬型提钒尾渣中含有一定铬、铁等有价元素，可以单独或者与其他含铬原料共同还原制备成含铬生铁，是一种很好的综合利用途径。而且，生产含铬生铁也能很好地消纳和回收利用来自铬铁或不锈钢冶炼过程通过烟气处理器捕集而得的含铬尘泥。

根据Fe-Cr-C三元相图，不同的材料成分、冶炼工艺及热处理方法可获得不同的物相，不同物相对合金性能产生不同的影响，虽然检测过程中主要关注含铬生铁中化学元素的含量，但通过微观组织观察可分析不同杂质元素在合金物相中的分布规律及偏析情况，结合冶炼工艺数据，能及时调整合金的成分、冷却-破碎制度等获得满意的结果。当前的专利及文献主要集中于含铬生铁的冶炼方法及相关研究，包括利用铬渣冶炼含铬生铁、高炉炼铁生产含铬生铁等，但是对制备的含铬生铁的金相制备及显示方法鲜有报道。当前，开展含铬生铁检测主要还是通过化学分析来确定合金成分，利用物相检测分析为X射线衍射进行分析，这些方法难以显示合金中的析出相形态和大小，不利于准确和完整地评估含铬生铁的基本物理化学性能和结晶规律。因此，迫切需要开发一种含铬生铁的金相检测方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是目前还没有有效的针对含铬生铁的金相制备及显示方法。

本发明解决上述问题的技术方案是提供含铬生铁金相腐蚀剂，有效成分包括无机酸和易挥发有机物。

其中，无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种，易挥发有机物为无水乙醇、丙酮、甲醇中的至少一种。

其中，腐蚀剂中H⁺摩尔浓度为0.42～1.12mol/L。

其中，无机酸优选为硝酸，易挥发有机物优选为无水乙醇。

具体的，以体积百分比计，金相腐蚀剂中硝酸占3％～8％，余量为无水乙醇。作为优选的，硝酸的质量百分比浓度为65％。

其中，含铬生铁由铬铁矿、高铬型提钒尾渣、含铬尘泥中的至少一种通过碳热还原制备得到。

本发明还公开含铬生铁金相组织显示方法，步骤包括：

a.配制上述金相腐蚀剂；

b.制备含铬生铁，然后经切割、镶样、表面处理获得光亮无划痕的待腐蚀面；

c.用金相腐蚀剂对待腐蚀面进行腐蚀，然后清洗风干得到待检测金相试样；

d.将制备好的金相试样在金相显微镜下进行金相观察和分析。